面向电动模块自主单元的鲁棒充电站选址与路径-调度问题
最优化与控制
2025-04-08 v1
摘要
问题定义: 受全球电气化目标推动及电动模块自主单元 (E-MAUs) 的兴起启发，本文聚焦于交通系统中的鲁棒充电站选址与路径-调度问题 (E-RCRSP)，提出了传统电动巴士调度的新颖解决方案。该系统集成常规巴士服务，提供全线或区间覆盖，以及短程折返服务。考虑到快速充电技术的即时充电，本文在需求不确定性下联合优化充电站选址与容量、车队规模，以及 E-MAUs 的路径-调度。E-MAUs 可在不同位置灵活耦合，其路径-调度决策包括服务序列、充电时间及充电位置。方法: 将 E-RCRSP 形式化为包含多面不确定集合的路径基鲁棒优化模型。我们发展了一种双分解算法，结合了列生成与约束生成，并配合量身定制的标签纠错方法。为提高计算效率与可扩展性，本文提出一种新方法，引入超旅行弧与网络缩小方法。结果: 基于我方产业合作伙伴提供的先进 NExT E-MAUs cutting-edge 电池实测数据，计算结果表明，在运行期间在车站及路边快速充电站都必要。此外，我们的算法能够有效应对涉及整日运行的大规模实务情形，显著优于最先进的方法。与相同车队投资下的固定组成巴士进行比较显示，我们的方法能通过灵活调度单位，显著降低乘客成本。
引用
@article{arxiv.2504.04408,
title = {Robust charging station location and routing-scheduling for electric modular autonomous units},
author = {Dongyang Xia and Lixing Yang and Yahan Lu and Shadi Sharif Azadeh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.04408},
year = {2025}
}